Trả lời nhanh
Giống cây trồng được tạo ra bằng 4 nhóm phương pháp chính: (1) chọn lọc, (2) lai hữu tính (lai tạo), (3) gây đột biến và (4) công nghệ sinh học (nuôi cấy mô tế bào, chuyển gene). Mỗi phương pháp tác động vào nguồn biến dị theo cách riêng: tận dụng biến dị có sẵn, tạo tổ hợp gene mới hoặc làm thay đổi trực tiếp vật chất di truyền.
Vì sao có nhiều phương pháp tạo giống?
Mục tiêu của chọn tạo giống là có cây năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu sâu bệnh và thích nghi với điều kiện sống. Muốn vậy, người ta cần có nguồn biến dị (sự khác nhau về đặc điểm giữa các cá thể) rồi chọn ra cá thể phù hợp.
Nguồn biến dị có thể có sẵn trong tự nhiên, có thể do lai tạo, do đột biến hoặc do con người can thiệp vào gene. Cách lấy nguồn biến dị khác nhau nên sinh ra các phương pháp khác nhau.
Bốn phương pháp tạo giống cây trồng
1. Phương pháp chọn lọc
Dựa vào biến dị có sẵn trong quần thể, chọn ra những cá thể tốt nhất rồi nhân lên thành giống.
- Chọn lọc hàng loạt: chọn nhiều cây tốt, thu hạt chung để gieo vụ sau.
- Chọn lọc cá thể: chọn từng cây ưu tú, gieo riêng từng dòng, so sánh rồi giữ dòng tốt nhất.
Ưu điểm: đơn giản, rẻ. Hạn chế: không tạo ra gene mới nên khó vượt xa mức biến dị sẵn có.
2. Phương pháp lai hữu tính
Cho hai cây bố mẹ có đặc điểm tốt khác nhau thụ phấn với nhau để gom các đặc điểm tốt vào cây con, sau đó chọn lọc ở các thế hệ sau.
- Lai khác dòng (lai tạo ưu thế lai): lai hai dòng thuần khác nhau, thu được con lai F1 sinh trưởng mạnh, năng suất cao (ví dụ ngô lai, lúa lai). Thường chỉ dùng F1 làm giống thương phẩm, không giữ hạt F1 để gieo tiếp vì ưu thế lai giảm dần.
- Lai khác loài, khác giống: tạo tổ hợp gene mới, có thể sinh ra giống có tính trạng của cả hai bên.
3. Phương pháp gây đột biến
Dùng tác nhân vật lí (tia gamma, tia tử ngoại…) hoặc hoá học (colchicine, EMS…) xử lí hạt, mô, cây để làm phát sinh đột biến, sau đó chọn cá thể có đặc điểm mong muốn.
- Đột biến gene: có thể tạo giống chín sớm, thân thấp, chống đổ.
- Đột biến đa bội: xử lí colchicine tạo cây tứ bội, rồi lai với cây lưỡng bội để được cây tam bội không hạt, ví dụ dưa hấu không hạt.
Lưu ý: đột biến xảy ra ngẫu nhiên, phần lớn là có hại, nên phải xử lí số lượng lớn rồi sàng lọc kĩ.
4. Phương pháp công nghệ sinh học
- Nuôi cấy mô, tế bào: từ một mẩu mô hoặc tế bào nuôi trong môi trường vô trùng thành cây hoàn chỉnh, giúp nhân nhanh giống sạch bệnh (chuối, lan, khoai tây…). Có thể kết hợp nuôi cấy hạt phấn để tạo dòng thuần nhanh.
- Công nghệ gene (chuyển gene): đưa gene có lợi từ loài này sang loài khác, tạo cây biến đổi gene. Ví dụ “gạo vàng” được chuyển gene để tạo tiền chất vitamin A trong hạt.
Bảng so sánh nhanh
| Phương pháp | Nguồn biến dị | Ví dụ |
|---|---|---|
| Chọn lọc | Có sẵn trong quần thể | Chọn cây lúa chín đều, hạt chắc để làm giống |
| Lai hữu tính | Biến dị tổ hợp | Ngô lai F1, lúa lai |
| Gây đột biến | Đột biến nhân tạo | Dưa hấu tam bội không hạt |
| Công nghệ sinh học | Can thiệp tế bào, gene | Nhân giống chuối nuôi cấy mô, gạo vàng |
Mẹo nhớ
Nhớ câu: “Chọn – Lai – Đột – Công” (chọn lọc, lai, đột biến, công nghệ sinh học). Thứ tự này đi từ đơn giản, truyền thống đến hiện đại, can thiệp sâu vào di truyền.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm tạo giống với nhân giống. Giâm, chiết, ghép, nuôi cấy mô chủ yếu là nhân nhanh giống đã có; chúng không tạo ra đặc điểm di truyền mới. Nuôi cấy mô vẫn được xếp vào công nghệ sinh học vì là công cụ hỗ trợ chọn tạo giống.
- Nghĩ ưu thế lai bền vững. Ưu thế lai cao nhất ở F1 và giảm ở các đời sau.
- Cho rằng đột biến luôn có lợi. Đa số đột biến có hại hoặc trung tính, cần chọn lọc.
- Một số tài liệu gộp hoặc tách phương pháp khác nhau (ví dụ tách nuôi cấy mô và chuyển gene thành hai phương pháp), nên số phương pháp có thể là 4 hoặc 5. Hãy làm theo cách chia trong sách em đang học.
Luyện tập
- Người nông dân chọn những bắp ngô to, đều nhất ở ruộng để làm giống cho vụ sau. Đó là phương pháp nào?
Đáp án: chọn lọc (chọn lọc hàng loạt), vì chỉ tận dụng biến dị sẵn có. - Xử lí hạt giống bằng tia gamma để tìm cây thân thấp, chống đổ thuộc phương pháp nào?
Đáp án: gây đột biến, vì dùng tác nhân vật lí làm phát sinh đột biến. - Vì sao không nên giữ hạt lúa lai F1 để gieo vụ sau?
Đáp án: ở đời sau các gene phân li, ưu thế lai giảm nên năng suất và độ đồng đều giảm.
Câu hỏi thường gặp
Có mấy phương pháp tạo giống cây trồng?
Thường chia thành 4 nhóm: chọn lọc, lai hữu tính, gây đột biến và công nghệ sinh học (nuôi cấy mô, chuyển gene). Một số tài liệu tách riêng nuôi cấy mô và chuyển gene nên có thể là 5 phương pháp.
Phương pháp nào tạo ra gene mới nhanh nhất?
Gây đột biến và công nghệ gene. Gây đột biến làm phát sinh đột biến ngẫu nhiên, còn chuyển gene đưa gene mong muốn vào cây một cách chủ động.
Nuôi cấy mô có phải là phương pháp tạo giống không?
Nuôi cấy mô chủ yếu giúp nhân nhanh giống sạch bệnh, nhưng được xếp vào công nghệ sinh học vì hỗ trợ chọn tạo giống, ví dụ tạo dòng thuần từ hạt phấn.
Ưu thế lai là gì?
Là hiện tượng con lai F1 sinh trưởng mạnh, năng suất và sức chống chịu cao hơn bố mẹ. Ưu thế lai giảm dần ở các thế hệ sau.